什麼是高強螺栓？

高強螺栓（High-Strength Friction Grip Bolt），英文直譯為：高強度摩擦預緊螺栓，英文簡稱：HSFG。可見，我們中文施工中所說的高強螺栓是高強度摩擦預緊螺栓的簡稱。在日常溝通中，僅僅是簡略了“摩擦（Friction）”“預緊（Grip）”兩個詞，卻造成了許多工程技術人員對高強螺栓基本定義的理解，産生了誤區。

高強螺栓和普通螺栓的核心區别并不在于使用材料的強度，而是受力的形式。本質是是否施加預緊力，并利用靜摩擦力抗剪。

實際上在英标規範，美标規範中提到的高強螺栓（HSFG BOLT）隻有8.8級和10.9級兩種（BS EN 14399 / ASTM-A325&ASTM-490），而普通螺栓卻有包含有4.6，5.6，8.8，10.9，12.9等（BS 3692 11款表2）；由此可見，材料強度高低并不是區别高強螺栓與普通螺栓的關鍵。

正确理解“高強”，強在何處？

按照GB50017，計算單個普通螺栓（B類）8.8級和高強螺栓8.8級抗拉及抗剪強度。

通過計算我們可以看到，相同等級的情況下，普通螺栓的抗拉強度和抗剪強度的設計值都要高于高強螺栓。

那麼高強螺栓，“強”在哪裡？

為回答這一個問題，必須從兩種螺栓的設計工作狀态入手，研究其彈塑性變形的規律，并理解到設計破壞時的極限狀态。

普通螺栓和高強螺栓工作狀态下應力應變曲線

設計破壞時的極限狀态

普通螺栓：螺杆本身發生超過設計允許的塑性變形，螺杆被剪壞。

普通螺栓連接，開始承受剪力前連接闆間就會發生相對滑移，繼而螺栓杆和連接闆接觸，發生彈塑性形變，承受剪力。

高強螺栓：有效摩擦面間的靜摩擦力被攻克，兩塊鋼闆發生相對位移，設計考量上即為破壞。

高強螺栓連接，摩擦力首先承受剪力，當荷載增大到摩擦力不足以抵抗剪力，靜摩擦力被攻克，連接闆發生相對滑移（極限狀态）。但此時雖然破壞，但螺栓杆與連接闆發生接觸，依然可以利用其本身的彈塑性形變，承受剪力。

由單個螺栓的計算可知，高強螺栓抗拉和抗剪的設計強度均低于普通螺栓。其高強實質是：正常工作時，節點不允許發生任何相對滑移，即：彈塑性變形小，節點剛度大。

可見：在給定設計節點荷載的情況下，用高強螺栓設計的節點并不一定能節省螺栓使用數量，但是其變形小，剛度大，安全儲備高。适合用主梁，等要求節點剛度較大的位置，符合“強節點，弱杆件”的基本抗震設計原理。

高強螺栓之強，并非在于其本身的承載能力設計值，而是表現于其設計節點的剛度大，安全性能高，抗破壞的能力強。

高強螺栓與普通螺栓的對比

1、普通螺栓和高強螺栓由于其設計的受力原理不同，其在施工檢驗方法上有極大的區别。

同等級普通螺栓各項機械性能要求均比高強螺栓略高，但高強螺栓較普通螺栓多一項沖擊功的驗收要求。

2、标識樣式對比

普通螺栓和高強螺栓的标示是對同等級螺栓現場識别的基本方法。由于英美标準中對于高強螺栓扭矩值計算的取值并不相同，所以識别兩種标準的螺栓也有必要。

3、價格對比

高強螺栓：（M24，L60，8.8級）

普通螺栓：（M24，L60，8.8級）

可見普通螺栓大約為高強螺栓價格的70%，結合其驗收要求的對比，可以得出，其溢價部分就應該是為了保證材料的沖擊功（韌性）性能。

對于一個看似簡單的問題，要想從本質上深入、全面、正确的理解，并不是一件簡單的事情。高強螺栓和普通螺栓的定義、含義、深意的區别，是我們正确理解、運用高強螺栓并進行施工管理的基礎前提。

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